Modulación de metales: una táctica fácil de implementar para ajustar la fototeranosis de los lantánidos

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Ingeniería biomédica

Sus antecedentes:

• Los fototeranosticos integran el diagnóstico y la terapia del cáncer utilizando fotosensibilizadores (PS).
• El ajuste de las propiedades fotofísicas de la PS es crucial para optimizar la eficacia fototeranostica.
• La modificación estructural de los marcos orgánicos es una estrategia clave para el ajuste de la propiedad de PS.

Objetivo del estudio:

• Explorar un enfoque de selección de metales para el ajuste fino de la disipación de energía del estado excitado del PS y las funciones fototeranosticas.
• Desarrollar un complejo de porfirinoides que contenga lantánidos para imágenes fotoacústicas combinadas y terapia fototérmica/fotodinámica.
• Para crear una construcción biocompatible de nanopartículas para mejorar la entrega terapéutica y la eficacia.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de los complejos de lantánidos (Gd, Yb, Er) que contienen carbazoles.
• Estudios espectroscópicos con resolución de tiempo de femto y nanosegundo.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).
• Encapsulación del complejo Yb en nanopartículas de sílice mesoporosa (MSN).
• Estudios in vitro e in vivo con modelos de ratón.

Principales resultados:

• La selección de metales influye significativamente en las vías de disipación de energía del estado excitado en PS.
• El complejo Yb demostró un mecanismo de desactivación equilibrado adecuado para la combinación de imágenes fotoacústicas y terapia.
• El constructo YbL@MSN exhibió una alta eficiencia de conversión fototérmica (45%) y rendimiento cuántico de oxígeno singlete (31%).
• YbL@MSN facilitó la obtención de imágenes fotoacústicas in vivo y la reducción sinérgica del tumor en modelos de ratón.

Conclusiones:

• La selección de metales es una estrategia prometedora para adaptar las propiedades de estado excitado y las funciones de los agentes fototeranosticos.
• La nanopartícula YbL@MSN desarrollada ofrece una plataforma versátil para la teranosis multimodal del cáncer.
• Este enfoque tiene potencial para avanzar en la aplicación clínica de la fototeranosis.